package com.hmdp.utils;

import cn.hutool.core.util.BooleanUtil;
import cn.hutool.json.JSONObject;
import cn.hutool.json.JSONUtil;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Function;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;

/**
 * 缓存问题解决的工具类
 */
@Component
@Slf4j
public class CacheClientUtil {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public CacheClientUtil(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    /**
     * 将数据写入redis，并设置过期时间
     * @param key
     * @param value
     * @param timeOut
     * @param unit
     */
    public void set(String key, Object value, Long timeOut, TimeUnit unit){
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), timeOut, unit);
    }

    /**
     * 将数据写入redis，并设置逻辑过期时间
     * @param key
     * @param value
     * @param timeOut
     * @param unit
     */
    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long timeOut, TimeUnit unit){
        RedisData redisData = new RedisData();
        //封装redisData
        redisData.setData(value);
        // unit.toSeconds()是为了确保计时单位是秒
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(timeOut)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    /**
     * 缓存穿透的解决方案（基于设置空值的方法来解决缓存穿透）
     * @param keyPrefix
     * @param id
     * @param type
     * @param dbFallBack
     * @param timeOut
     * @param unit
     * @return
     * @param <R>
     * @param <ID>
     */
    public <R, ID> R findByIdWithPassThrough(
            String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID,R> dbFallBack, Long timeOut, TimeUnit unit) {
        String Key = keyPrefix + id;
        //根据id到redis里查询店铺缓存数据
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(Key);
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        //判断是否为空字符串
        if (Objects.equals(json, "")) {
            //当前数据是空字符串（说明该数据是之前缓存的空对象），直接返回失败信息
            return null;
        }
        //不存在，根据id查询数据库
        R r = dbFallBack.apply(id);
        //数据库里不存在，返回错误
        if (r == null) {
            //解决缓存穿透问题
            //将空值写入redis
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(Key, "", RedisConstants.CACHE_NULL_TTL, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        //数据库里存在，写入redis
        this.set(Key, r, timeOut, unit);
        //返回数据
        return r;
    }


    //创建线程池
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * 基于逻辑过期的方案解决缓存击穿问题
     * @param id
     * @return
     */
    //因为热点key基本都提前写入redis预热了，所以这里不需要考虑缓存穿透问题
    public <R, ID> R findByIdWithLogicalExpiration(
            String kePreFix, ID id, Class<R> type,  Function<ID, R> dbFallBack, Long timeOut, TimeUnit unit) {
        String shopKey = kePreFix+ id;
        //根据id到redis里查询店铺缓存数据
        String shopJsonStr = stringRedisTemplate.opsForValue().get(shopKey);
        //1.判断缓存是否命中
        if (StrUtil.isBlank(shopJsonStr)) {
            //1.1缓存未命中，直接返回失败信息
            return null;
        }
        //1.2命中,将shopJsonStr反序列化为Shop对象
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJsonStr, RedisData.class);
        //这里需要先转成JSONObject再转成反序列化，否则可能无法正确映射Shop的字段
        JSONObject data = (JSONObject) redisData.getData();
        R r = JSONUtil.toBean(data , type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();

        //判断缓存是否过期
        if(expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())){
            //1.1.1未过期，直接返回商铺的过期信息
            return r;
        }
        //1.1.2已过期，获取互斥锁
        String lockKey = RedisConstants.LOCK_SHOP_KEY + id;
        boolean isLocked = tryToGetMutexLock(lockKey);
        //1.1.2.1获取锁失败，直接返回商铺的过期信息
        if(!isLocked){
            return r;
        }
        //1.1.2.2获取锁成功，开启独立线程，实现缓存重建
        CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(()->{
            try {
                //重建缓存
                //1.查询数据库
                R r2 = dbFallBack.apply(id);
                //2.写入redis
                this.setWithLogicalExpire(shopKey, r2, 20L, TimeUnit.SECONDS);
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }finally {
                //释放锁
                freeMutexLock(lockKey);
            }
        });
        //返回数据
        return r;
    }

    /**
     * 获取互斥锁
     */
    private boolean tryToGetMutexLock(String lockKey) {
        //setIfAbsent()方法是一个原子操作，它会先检查指定的键是否存在，
        //如果不存在，则设置键的值为指定的值，并返回true；如果键已经存在，则不进行任何操作，并返回false
        //BooleanUtil.isTrue()方法用于判断一个布尔值是否为true，防止自动拆箱过程出现空指针
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, "1", RedisConstants.LOCK_SHOP_TTL, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    /**
     * 释放锁
     */
    public void freeMutexLock(String lockKey){
        stringRedisTemplate.delete(lockKey);
    }
}
